贵州省镇胜高速公路特大桥现浇箱梁挂篮施工

贵州省镇胜高速公路特大桥现浇箱梁挂篮施工现浇箱梁挂篮施工 2.1、概况 叉河特大桥位于 K104+242 位置处,为左右分离式，其中左幅布置形式为为 25+75+130+75+3×25m，右幅布置形式为 75+130+75+3×25m 的箱型变截面预应力 T 型连续刚构桥, 箱梁根部高 7.5m，跨中高 2.6m, 箱梁高为梁中线位置的高度，边中跨比较小为 0.5769，这样将有利于箱梁内的应力合理分布，左右侧高度不一，臂长度为 3.5 m。 施工中需要随时对挂篮悬吊系统进行调整，箱梁底板按照 R=351.659m 变化，底板顶面按照R=391.092m 变化，系按照圆曲线变化，这样设计的目的是减少墩顶的弯矩数值，相应减少主梁内的主拉应力。箱梁采取挂篮悬臂浇筑施工,最大施工悬臂长度为 58.5m，最大悬浇重量为 142.9t，按照设计的施工顺序为:先在墩身托架上浇筑 0#段,后向两边逐段悬臂浇筑并张拉预应力束,先边跨合拢,再中跨合拢,整个施工过程相邻浇筑节段对称进行。和拢时桥梁由 T 形静定悬臂状态变为超静定状态，实现了体系转换。 砼采用拌合站集中拌制,利用 HBT-60 型混凝土输送泵垂直泵送进行箱梁施工.在左 2#（右 1#）及左 3#（右 2#）墩柱位置各布置 8t 塔吊 1 台垂直运输材料、小型设备、机具等。 叉河特大桥施工总工期控制在 25 个月内。阶段目标为：2005 年 5 月前完成桩基础施工，2005 年 11 月前完成墩柱施工，2006 年 10 月前完成 T 构悬浇施工。 2.1.1、上部结构 (1)、左、右幅桥均为单箱单室变高度连续刚构箱梁，墩支点处梁高 7.5m，边跨直线段及主跨跨中段梁高 2.6m。 (2)、箱梁横截面为单箱单室直腹板，箱梁顶板宽度为 12.25m，底宽 6.5m，箱梁底板水平布置。通过两腹板的高差，实现顶板单向横坡。箱梁两翼板悬臂长度为 2.865m。 (3)、梁高变化段梁底曲线采用圆曲线。 (4)、预应力体系：箱梁为纵、竖双向预应力结构，纵向预应力体系采用高强度低松弛 Ry1860 钢绞线。其中梁部纵向钢绞线束采用 OVM15 型锚固体系；由 90mm 内径的波纹管成孔；竖向预应力体系采用 25 预应力精轧螺纹粗钢筋和精轧螺纹粗钢筋锚具；横向预应力钢筋为采用采用高强度低松弛 Ry1860 钢绞线，采用 BM15-3 型锚具。 2.1.2、下部结构 主墩为(4.5× 6)m 的钢筋混凝土双薄壁工字墩，壁厚 1.0m，墩下部为实心部分。基础均采用 425m 双排钢筋混凝土群桩(桩长 1820m)，要求桩底嵌入微风化岩层深度 5m 以上。承台为 13.8× 9.8× 3.5m 的大体积混凝土承台。0 号桥台为板式桥台，21.5m 灌注桩基础(桩长 3539m)；6 号桥台为桩柱式桥台，钻孔桩基础。 2.1.3 其它 (1)、桥面铺装总厚度 15cm，其中水泥混凝土厚 6cm；沥青混凝土厚 9cm，两层混凝土之间加设防水层。 (2)、桥台支座采用 GPZ8000DX 及 SX 型盆式橡胶支座。 2.1.4、工程地貌和工程水文 本桥横跨 V 形沟谷，属山间沟谷地貌，两岸地势陡峭，自然坡度 45 2、桥位区的地下水类型为网状孔隙潜水及基岩裂隙水，主要接受大气降水的补给，水量不大。溪沟内常年流水，但流量不大。 2.1.5 主要工程数量 混凝土 17000m3：钢筋 2200t；钢绞线 38t；精轧螺纹粗钢筋 25.054t；GPZ 及 SX 盆式橡胶支座各 2 套。 大临工程主要配备 5T 承载力的塔吊两座、HBT-60 型混凝土输送泵 2 套、施工电梯两台，以解决从桩基、承台、墩身到梁体悬灌施工的材料倒运、模板安装、钢筋绑扎、混凝土运送、挂篮安装与拆卸、小型机具的调运等。同时配备砼搅拌运输车 2 台， 2.5m3 空压机 5 台、200KW 发电机组一台、50KN 卷扬机 8 台、钢筋加工设备若干,以及张拉设备：YCW400 千斤顶 5 个，YDC240Q 型千斤顶 5 个， 2.1.6 工程难点 (1)、叉河特大桥为本合同段的控制性工程。 (2)、在山势陡峻的沟谷中修建 52m 的空心高墩，大大增加了施工难度。 (3)、13.8× 9.8×3.5m 的大体积承台混凝土施工需采取特殊的混凝土配合比和防裂措施。 (4)、在地质条件较差情况下的深桩基施工。 (5)、沿线地势狭窄，山势陡峻，给临时工程建设、施工运输带来困难。 (6)、雨季时间长，降雨量大，使有效施工时间缩短。 2.1.7 相应对策 (1)、空心墩采用人工翻升模板(外模采用钢模板、内模采用竹胶合板和钢模板)结合满堂脚手架的施工技术。 (2)、大体积承台混凝土施工采取掺入外加剂、粉煤灰和注水循环降温等多种措施，防止混凝土开裂。 (3)、桩基将根据地质状况，采取人工挖孔、混凝土护壁的成孔方法。 (4)、采用塔吊和混凝土输送泵、电梯解决施工材料运输问题。 (5)、增加设备配置，趋利避害，争抢工期。 2.2 大体积承台施工 叉河特大桥右 1#（左 2#）、右 2（左 3#）号墩承台尺寸为 13.8m×9.8m×3.5m，混凝土方量达 471m3，属大体积混凝土。为确保混凝土灌筑后不开裂，需在各有关工序中采取相应的技术措施： 2.2.1 模板加工 承台模板采用大块钢模板或竹胶合板，用 16 拉筋固定接缝，保证密不漏浆。 2.2.2 钢筋加工 承台钢筋绑扎时要注意墩身预埋钢筋的位置、尺寸；高度较高时制做钢筋定位框。 2.2.3 承台大体积混凝土的配合比设计 根据经验和对大体积混凝土开裂因素(水泥水化热、混凝土内外温差、混凝土收缩徐变)的研究，在这类混凝土的施工中应采用如下措施： (1)、掺加缓凝减水剂及活性混合材料粉煤灰以减少水泥用量。采用 535mm 碎石、普通硅酸岩水泥配制混凝土，采取低水灰比，降低砼水化热。， (2)、根据季节情况，可采取冷却骨料、降低混凝土入模温度的办法。 (3)、将混凝土的浇注时间选在下午 6 点以后，一夜内浇注完一个承台。以上措施，可一起使用，也可组合使用，具体实施将根据试验进行。 2.2.4 承台大体积混凝土的浇筑 优化浇筑工艺，“斜面分层，薄层浇注，连续推进；降低混凝土内外温差，“内排”并“外保”。具体实施办法为： (1)、承台按照钢筋一次绑扎，混凝土浇筑两次施工完成施工，以错开混凝土的水化热高峰时间，以减少混凝土水化热的影响。分层高度在 2m 高度处。混凝土分层浇筑，分层振捣，每层浇筑厚度 40cm，然后按照规范处理，设置施工缝联结钢筋。并在横桥向方向按 1：2 的坡度全断面摊铺，待每薄层混凝土全断面布料振捣完毕，再沿横桥向向循环浇注。 (2)、在浇注前预先在混凝土内按 0.8m 的层距(距顶底面距离为 50cm)布设降温冷却水管(32m 左右的薄壁钢管)，混凝土浇注后或每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完成后，即可在该层水管内通水。通过水循环，带走基础内部的热量，使混凝土内部的温度降低到要求的限度。控制循环冷却水进、出水的温差不大于 5。具体见设计图。 管路拟采用回形方式，水平铺设，水平管层间距为 100cm，共分 3 层：距混凝土边缘为 50cm。各层间进出水管均各自独立，以便根据测温数据相应调整水循环的速度，以充分利用混凝土的自身温度，即中部温度高、四周温度低的特点，在循环过程中自动调节温差，产生好的效果。 冷却水管安装时，要以钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠。水管之间的联接使用胶管，为防堵管和漏水，灌注混凝土前应做通水试验。 降温循环管路的布置详见附图。 (3)、因承台高达 3.5m，下部 2m 部分的混凝土浇注需用溜槽、串筒入模。分层浇筑，每层灌注须在下层混凝土未初凝前完成，以防出现施工冷缝。 (4)、混凝土振捣采用直径中 70mm 左右的插入式振捣器。振捣时插入下层混凝土 10cm 左右，并保证在下层混凝土初凝前进行一次振捣，使混凝土具有良好的密实度和整体性。振捣中既要防止漏振，也不能过振。为保证振捣质量可在模板上安装一定数量的附着式振捣器配合插入式振捣器进行混凝土施工。 (5)、浇筑过程中设专人检查钢筋和模板的稳固性，发现问题及时处理。 (6)、混凝土在浇筑振捣过程中会产生多少不等的泌水，需配备一定数量的工具如小水泵、大铁勺等用以排出泌水。浇筑过程中还要注意及时清除粘附在顶层钢筋表面上的松散混凝土。 另外，绑扎承台钢筋前，应将地基进行清理使之符合要求。灌注混凝土时，当地基干燥时应先将地基湿润；如果是岩石地基，在湿润后，先铺一层厚 2cm 左右的水泥砂浆，然后再浇筑混凝土。 2.2.5 承台大体积混凝土的养护 (1)、混凝土浇注完毕后即转入养护阶段，此时浇注混凝土的水化作用已基本确定，温度的控制转为降温速度和内外温差的控制，这可通过给浇注体表面覆盖保温材料进行保温养护来实现。覆盖材料可采用草袋，也可用水直接覆盖在基础表面，本桥拟采用水覆盖法。 (2)、采用蓄水养护，蓄水深度取 50cm 以上。在升温阶段，蓄水层能吸收混凝土的大量水化热、减少外部低温环境的影响，起到保温养护与间接散热、降温的双重作用。在降温阶段，蓄水层能起到延缓混凝土内部的降温速度、减少混凝土表面的热扩散、保持均匀散热的作用，能有效地防止混凝土因急剧降温而产生的裂缝。经验证明该方法效果较好。 (3)、根据需要，可在埋设冷却水管时在混凝土中一起布设测温点，并在养护中通过量测测温点的温度，用于指导降温、保温工作的进行，从而控制混凝土内外温差在 20左右。 (4)、大体积混凝土的裂缝特别是表面裂缝，主要是由于内外温差过大产生的。浇筑后，水泥水化热使混凝土温度升高，表面易散热温度较低，内部不易散热温度较高，相对地表面收缩内部膨胀，表面收缩受内部约束产生拉应力。对大体积混凝土这种拉应力较大，容易超过混凝土抗拉强度而产生裂缝。因此，加强养护是防止混凝土开裂的关键之一。在养护中要加强温度监测和管理，及时调整保温和养护措施，延缓升降温速率，保证混疑土不开裂。养护需要 7 天以上（浇筑完 7 天内是混凝土水化热产生的高峰期），具体时间将根据现场的温度监测结果而定。 (5)、冷却水管使用完毕后用与承台强度等同的水泥浆封闭。 2.2.6、工艺框图附后 2.3、高墩施工： 叉河特大桥墩柱最高为 4852m，为双薄壁工字型墩柱，该类型墩柱施工难度较大，拟主要采取翻模结合人工搭设脚手架的施工工艺完成，在墩柱上部设置操作平台，具体为： 2.3.1、混凝土采取集中拌合方式，利用混凝土搅拌运输车水平运输，垂直运输采用 HBT-60型混凝土输送泵进行。 2.3.2、高墩采取翻模施工法。采取人工搭设内外脚手架配合的方案，内脚手架作为绑扎钢筋时的内操作台。 2.3.3、墩身施工： 右 1#、2#（左 2#、3#）号墩为薄壁工字型高墩，拟采用人工翻转模板与脚手架相结合、混凝土输送泵运送混凝土、塔吊和倒链吊运材料和模板的施工方法；人员上下在左 2#、右 1#号墩处由脚手架和竹木爬梯解决，在左 3#、右 2#墩处由施工电梯解决。 、人工翻升模板设计 翻升模板由两节大块模板(外模采用钢模板、内模采用竹胶合板)与支架、内外钢管脚手架工作平台组合而成（施工中随着墩柱高度的增加将支架与已浇墩柱相连接，以增加支架的稳定性）。施工时第一节模板支立于基顶，第二节模板支立于第一节段模板土。当第二节混凝土强度达到 3MPa 以上、第一节混凝土强度达到 l0MPa 以上时，拆除第一节模板并将模板表面清理干净、涂上脱模剂后，用塔吊和手动葫芦将其翻升至第二节模板上。此时全部施工荷载由已硬化并具有一定强度的墩身混凝土传至基顶。依此循环，形成接升脚手架钢筋接长绑扎拆模、清理模板翻升模板、组拼模板中线与标高测量灌注混凝土和养生的循环作业，直至达到设计高度。 每一节翻转模板主要由内外模板及纵横肋、刚度加强架、内外脚手架与作业平台、模板拉筋、安全网等组成，详见附图。 内外模板均分为标准板和角模板两种，每大节模板高度 4m(每节模板由高度 2